(57)【要約】【課題】外径が大きくなっても、重量の増加を低減できる巻芯を提供する。【解決手段】巻芯１００は、筒部材１０と、筒部材１０の両端にそれぞれ固定されたボス部材２０と、を備える。ボス部材２０は、筒部材１０の内面に沿って外周面が配置された外筒２４、外筒２４よりも小さい外径を持つ内筒２２、及び、外筒２４と内筒２２との間を連結する連結部２６を有する。連結部２６は、筒部材１０の軸方向に貫通する複数の貫通孔２６ａを有する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
筒部材と、前記筒部材の両端にそれぞれ固定されたボス部材と、を備える、巻芯であって、
前記ボス部材は、前記筒部材の内面に沿って外周面が配置された外筒、前記外筒よりも小さい外径を持つ内筒、及び、前記外筒と前記内筒との間を連結する連結部を有し、
前記連結部は前記筒部材の軸方向に貫通する複数の貫通孔を有する、巻芯。
【請求項２】
前記複数の貫通孔は、前記筒部材の軸の周りに環状に並んで配置されている、請求項１に記載の巻芯。
【請求項３】
前記複数の貫通孔は、前記筒部材の軸を中心として回転対称となる位置に配置されている、請求項１又は２に記載の巻芯。
【請求項４】
前記筒部材の軸方向から見て、前記複数の貫通孔と前記連結部の外周縁との距離の最小値は、前記複数の貫通孔と前記連結部の内周縁との距離の最小値よりも短い、請求項１〜３のいずれか１項に記載の巻芯。
【請求項５】
少なくとも１つ以上の前記貫通孔の形状は円形である請求項１〜４のいずれか１項に記載の巻芯。
【請求項６】
前記筒部材の軸方向から見て、前記連結部の面積に対する全ての前記貫通孔の面積の比は、３０〜８０％である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の巻芯。
【請求項７】
前記ボス部材は、アルミニウム合金製、または、炭素繊維強化樹脂製である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の巻芯。
【請求項８】
前記筒部材は、アルミニウム合金製、または、炭素繊維強化樹脂製である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の巻芯。
【請求項９】
樹脂フィルム用である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の巻芯。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、巻芯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、樹脂フィルム等のフィルムの巻き取りなどに用いられる巻芯が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３６６６３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の巻芯は、外径が大きくなると重量が増加し、ハンドリングが困難となりやすい。
【０００５】
本考案は上記課題に鑑みてなされたものであり、外径が大きくなっても、重量の増加を低減できる巻芯を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案にかかる巻芯は、筒部材と、前記筒部材の両端にそれぞれ固定されたボス部材と、を備える巻芯であって、前記ボス部材は、前記筒部材の内面に沿って外周面が配置された外筒、前記外筒よりも小さい外径を持つ内筒、及び、前記外筒と前記内筒との間を連結する連結部を有し、前記連結部は前記筒部材の軸方向に貫通する複数の貫通孔を有する。
【０００７】
ここで、複数の貫通孔は、前記筒部材の軸の周りに環状に並んで配置されていることができる。
【０００８】
また、複数の貫通孔は、前記筒部材の軸を中心として回転対称となる位置に配置されていることができる。
【０００９】
前記筒部材の軸方向から見て、前記複数の貫通孔と前記連結部の外周との距離の最小値は、前記複数の貫通孔と前記連結部の内周縁との距離の最小値よりも短くてもよい。
【００１０】
また、少なくとも１つ以上の前記複数の貫通孔の形状は円形であることができ、全ての貫通孔の形状が円形であることもできる。
【００１１】
また、前記筒部材の軸方向から見て、前記連結部の面積に対する全ての前記貫通孔の面積の比は、３０〜８０％であることができる。
【００１２】
また、前記ボス部材は、アルミニウム合金製、または、炭素繊維強化樹脂製であることができる。
【００１３】
また、前記筒部材は、アルミニウム合金製、または、炭素繊維強化樹脂製であることができる。
【００１４】
また、上記巻芯は、樹脂フィルム用であることができる。
【考案の効果】
【００１５】
本考案によれば、外径が大きくなっても、重量の増加を低減できる巻芯が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本考案の１実施形態に係る巻芯の軸方向における断面図である。
【図２】図２は、図１のボス部材２０を軸方向から見た平面図である。
【図３】図３は、本考案の他の実施形態に係るボス部材の平面図である。
【図４】図４は、本考案の他の実施形態に係るボス部材の平面図である。
【図５】図５は、本考案の他の実施形態に係るボス部材の平面図である。
【図６】図６は、本考案の他の実施形態に係るボス部材の平面図である。
【図７】図７は、図６のボス部材を用いた巻芯の軸方向断面図である。
【図８】図８は、本考案の他の実施形態に係るボス部材の平面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照して、本考案の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本考案の１実施形態にかかる巻芯１００の軸方向における断面図であり、図２は図１のボス部材２０であり図１の側面図である。
【００１９】
第１実施形態に係る巻芯１００は、筒部材１０と、筒部材１０の両端にそれぞれ固定されたボス部材２０と、を備える。
【００２０】
（筒部材）
筒部材１０は、円筒形状を有する。筒部材１０の軸方向の長さＬ１及び外径Ｄ１に特に限定はないが、例えば、長さＬ１は１０００〜２５００ｍｍとすることができ、１０００〜２０００ｍｍとしてもよい。外径Ｄ１は約１５０ｍｍ〜約５１０ｍｍであってもよい。
【００２１】
筒部材１０の厚みも特に限定されないが、２〜１０ｍｍ、より具体的には３〜８ｍｍとすることができる。
【００２２】
筒部材１０の外表面には、弾性層３０を設けることができる。弾性層３０は、ゴム層またはスポンジ層であることができる。筒部材１０の外表面に巻き付けられるフィルムの端部の厚みに起因して、巻き付けられるフィルムにフィルム幅方向に伸びる線状の跡が形成されることがある。このような弾性層３０を筒部材１０の外表面に設けることにより、線状の跡の低減ができる上に、筒部材１０表面を保護することもできる。弾性層３０の厚みに特に限定はないが、１〜５ｍｍであってもよい。
【００２３】
（ボス部材）
各ボス部材２０は、外筒２４、内筒２２、及び、外筒２４と内筒２２との間を連結する連結部２６を有する。
【００２４】
外筒２４は、円筒形状を有し、その外周面が筒部材１０の内面に沿うように、すなわち、筒部材の内部に配置され、外筒２４と筒部材１０とが固定されている。
【００２５】
外筒２４と筒部材１０との固定方法に特に限定はなく、外筒２４と筒部材１０との嵌め合いによる固定、外筒２４及び筒部材１０以外の固定部材による固定、及び、接着剤による固定などが挙げられる。
【００２６】
嵌め合いの例は、中間ばめ（例えば、滑合、押込、打込、及び、軽圧入）、及び、しまりばめ（例えば、圧入、強圧入、焼きばめ、冷しばめ）である。
【００２７】
固定部材の例は、ピン又はネジであり、筒部材１０を貫通して外筒２４に設けられたピン収容穴又はネジ孔に挿入して固定することができる。この場合、ピン又はネジの突出部を研削して、筒部材１０の外径を均一且つ平滑にすることができる。
【００２８】
接着剤の例は、エポキシ系接着剤である。
【００２９】
使用中に損傷したボス部材２０を筒部材１０から外して新しいボス部材に交換することを容易にする観点から、なかでも、中間ばめによる嵌め合い、又は、ピンまたはネジが好適である。
【００３０】
外筒２４は、筒部材１０の軸方向端面と当接するリブ２４ａを備えることができる。リブ２４ａの軸方向厚みｄは３〜１０ｍｍ程度とすることができ、リブ２４ａの径方向高さは筒部材１０の厚みと同程度とすることができる。これにより、筒部材１０にボス部材２０を挿入し、固定する際の位置合わせが容易となる。
【００３１】
内筒２２は円筒形状を有し、内筒２２の軸方向外側端２２ｄは、外筒２４の軸方向外側端２４ｄよりも軸方向外側に突出している。突出量ｅは、５０〜１００ｍｍとすることができる。
【００３２】
内筒２２の軸方向内側端面２２ｅと、外筒２４の軸方向内側端面２４ｅとは、軸に垂直な同一平面上にあることが好適である。内筒２２の軸方向外側端２２ｄと軸方向内側端面２２ｅとの距離ｇは、０〜１６０ｍｍとすることができ、５０〜１５０ｍｍであることが好適であり、１００〜１５０ｍｍであることがより好適である。
【００３３】
内筒２２の外径Ｄ２に特に限定はなく、７６．２ｍｍ〜２５４．０ｍｍとすることができる。内筒２２の内面と軸方向外側端２２ｄとの角、及び、内筒２２の内面と軸方向内側端面２２ｅとの角には、Ｃ面取り又はＲ面取りがなされていることが好適である。
【００３４】
外筒２４、及び、内筒２２の厚みにも特に限定はないが、３〜１０ｍｍであることができる。
【００３５】
図２に示すように、連結部２６は、軸方向から見て円環形状を有し、内筒２２と外筒２４とを連結している。本実施形態では、連結部２６は板形状、言い換えると、フランジ形状を有している。
【００３６】
図１に示すように、連結部２６は、外筒２４の軸方向外側端２４ｄよりも軸方向内側にずれて配置されていることが好適である。これにより、軸半径方向の応力を緩和させるという効果がある。ずれ量ｆは、５〜３０ｍｍとすることができる。特に、連結部２６が、リブ２４ａでなく、筒部材１０の内面と対向するように配置されていることにより、連結部２６が筒部材１０を効率よく支持することができるので、全体の剛性を高めることができる。
【００３７】
図１に示すように、連結部２６は、筒部材１０の軸方向に貫通する複数の貫通孔２６ａを有する。図２に示すように、本実施形態では、各貫通孔２６ａは、それぞれ同一の直径を有する円形の形状を有する。複数の貫通孔２６ａは、連結部２６の環の軸ＡＸ、すなわち、筒部材１０の軸ＡＸ周りに回転対称となるように配置されている。言い換えると、複数の貫通孔２６ａは、軸ＡＸから見て円の中心が等角度間隔で配置されている。本実施形態では、貫通孔の数は１６個であり、１６回の回転対称となっている。
【００３８】
貫通孔２６ａの径は、例えば、２０〜５０ｍｍとすることができる。
【００３９】
図２において、円周方向に隣り合う一対の貫通孔２６ａの中心間距離は、２５〜１００ｍｍであることができる。貫通孔２６ａと貫通孔２６ａとの間の中実部（非穴部）の最短距離は、例えば、５〜５０ｍｍとすることができる。
【００４０】
軸方向から見て、連結部２６の全面積に対する全ての貫通孔２６ａの面積の比（開口率）は、３０〜８０％であってもよいし、３０〜６０％であってもよい。ここで、連結部２６の全面積とは、図２において、外筒２４と内筒２２との間に挟まれた環状の面積であり、言い換えると、連結部２６の外周縁２６ＯＵＴと内周縁２６ＩＮとの間の部分である。
【００４１】
図１において、連結部２６の軸方向厚みｗに特に限定はないが、３〜１５ｍｍであることができる。
【００４２】
図１に示すように、連結部２６と内筒２２との接続部、及び、連結部２６と外筒２４との接続部には、軸方向の内側及び外側の両方共に、面取り部Ｒが設けられていることが好適である。Ｒの曲率半径は０．１〜１０ｍｍであってもよい。
【００４３】
筒部材１０及びボス部材２０の材料に特に限定はないが、例えば、炭素繊維強化樹脂、アルミニウム合金が挙げられる。アルミニウム合金の例は、Ａ６０６１などのＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金である。これらは、ヤング率が高く、軽量でも強度を出しやすい。
【００４４】
このような巻芯１００によれば、両端のボス部材２０の内筒２２の外径Ｄ２を変えることなく、筒部材１０の外径Ｄ１を大きくすることができ、巻き取られた状態におけるフィィルムの曲率半径を大きくすることができ、フィルムの巻癖を抑制しやすい。さらに、ボス部材２０の連結部２６に複数の貫通孔２６ａが設けられているので、巻芯の軽量化が可能であり、巻芯を人力等によりハンドリングすることが容易となる。例えば、外径が１０インチの場合でも、２０ｋｇ以下、１５ｋｇ以下、１０ｋｇ以下の巻芯の製作も可能である。
【００４５】
本実施形態に係る巻芯は、フィルムの巻き取りに好適に利用することができる。
【００４６】
フィルムの例は、金属フィルム、紙、樹脂フィルムである。樹脂フィルムの例は、偏光板、位相差板等の光学フィルムである。フィルムの厚みに特に限定はないが、２５〜３００μｍとすることができる。
【００４７】
本考案は、上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。
【００４８】
例えば、連結部２６に設けられる貫通孔２６ａの数に特に限定はない。貫通孔２６ａの個数は、２個以上であればよいが、例えば、３個、４個、６個、８個、１２個、１６個、２０個、２４個であることができる。個数の上限は特にないが、例えば、３０個、４０個でもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、加工容易性の観点から連結部２６に設けられる貫通孔２６ａの形状が円形とされているが、円形に限定されない。例えば、貫通孔２６ａの形状は楕円、正方形、長方形、角丸長方形、台形、卵形、涙形などでもよい。
【００５０】
図３は、貫通孔２６ａの径を大きくし、各貫通孔２６ａの上端が円環状の連結部２６の外周縁２６ＯＵＴと重なるように、かつ、各貫通孔２６ａの下端が連結部２６の円環の内周縁２６ＩＮと重なるように樽型にされたものである。
【００５１】
また、貫通孔２６ａの連結部２６における位置も特に限定されず、例えば、図４に示すように、貫通孔２６ａの中心を、円環状の連結部２６における径方向の中央よりも外側に偏らせてもよく、内側に偏らせてもよい。言い換えると、複数の貫通孔２６ａと連結部２６の外周縁２６ＯＵＴとの距離の最小値Ｒ１と、複数の貫通孔２６ａと連結部２６の内周縁２６ＩＮとの距離の最小値Ｒ２とを互いに異ならせることができる。特に、複数の貫通孔２６ａと連結部２６の外周縁２６ＯＵＴとの距離の最小値Ｒ１を、複数の貫通孔２６ａと連結部２６の内周縁２６ＩＮとの距離の最小値Ｒ２よりも小さくし、貫通孔２６ａを径方向の中央よりも外側に偏らせることにより、強度を高めやすい。
【００５２】
また、上記の実施形態では、連結部２６における貫通孔２６ａの大きさおよび形状が一種類のみからなるが、連結部２６が、形状及び／又は大きさが互いに異なる複数種類の貫通孔を有することもできる。
【００５３】
例えば、図５に示す実施形態では、連結部２６は、貫通孔２６ａ１及び貫通孔２６ａ２の２種類の貫通孔を有している。図５において、貫通孔２６ａ１の面積は、貫通孔２６ａ２の面積よりも大きい。貫通孔２６ａ１は、連結部２６における径方向の内側の端部から径方向の外側の端部まで伸びている一方、貫通孔２６ａ２は連結部２６における径方向の外側の端部から径方向の中央部まで伸びている。したがって、連結部２６は、基部が半径方向内側に配置され、枝分かれ部が半径方向外側に配置された、いわゆるＹ字形状の部分を複数周方向に並んで有する。より具体的には、貫通孔２６ａは径方向外側がとがった涙形、貫通孔２６ａ２は半径方向の内側がとがった涙形をしている。
【００５４】
また、連結部２６において開口率が大きい場合には、連結部２６における筒部材１０の長手方向における厚みを厚くすることが好適である。例えば、例えば、図６及び図７に示す実施形態では、連結部２６は、長手方向から見てＹ字形状を有し、図６における長手方向から見た連結部２６の厚みｄ１，ｄ２よりも、図７における筒部材１０の長手（軸方向）における厚みｗの方が大きくされている。この場合のｗは、３ｍｍ〜５０ｍｍであればよい。
【００５５】
さらに、筒部材１０の外径Ｄ１と内筒２２の外径Ｄ２との差が大きい場合には、貫通孔を例えば２列、３列など、回転軸ＡＸのまわりに多重に環状に並べて配置してもよい。図８は、径の小さな貫通孔２６ａ１を外側に、径の大きな貫通孔２６ａ２を内側に配置したものである。この場合、図８に示すように、複数の貫通孔２６ａと連結部２６の外周縁２６ＯＵＴとの距離の最小値Ｒ１（最外列の貫通孔２６ａ２と連結部２６の外周縁２６ＯＵＴとの距離の最小値Ｒ１）を、複数の貫通孔２６ａと連結部２６の内周縁２６ＩＮとの距離の最小値（最内列の貫通孔２６ａ１と連結部２６の内周縁２６ＩＮとの距離の最小値）Ｒ２よりも小さくする、すなわち、貫通孔２６ａ１，２６ａ２を連結部２６において外側に偏らせて配置することが好適である。
【００５６】
これらの変形態様においても、ボス部材２０における径方向の強度の偏りを少なくする観点から、連結部２６における貫通孔２６ａの配置は軸ＡＸのまわりに回転対称であることが好適である。具体的には、２回対称以上であればよいが、例えば、３回対称、４回対称、６回対称、８回対称、１２回対称、１６回対称、２０回対称、２４回対称であることができる。対称数の上限は特になく、例えば、３０回対称でもよい。図３では、貫通孔２６ａ１及び貫通孔２６ａ２をそれぞれ１２個ずつ有し、１２回対称となっている。
【００５７】
なお、複数の貫通孔の配置が回転対称でなくても実施は可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０…筒部材、２０…ボス部材、２２…内筒、２４…外筒、２６…連結部、２６ａ，２６ａ１，２６ａ２…貫通孔、１００…巻芯、ＡＸ…軸、Ｄ１…筒部材の外径，Ｄ２…内筒の外径。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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